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01图解数据结构之数组实现容器

数组是一种线性的数据结构
优点:定点查询--速度快 尾部添加容易
缺点:长度固定,操作不便
注:集合的基类见第一篇:图解数据结构之开篇+集合基类

01--图解数据结构之数组实现容器
一个数组.png

一、java数组的使用

/**
 * 作者:张风捷特烈
 * 时间:2018/9/19 0019:8:59
 * 邮箱:[email protected]
 * 说明:数组测试
 */
public class ClientOfArray {

    public static void main(String[] args) {
        //生成数组--方式1
        int[] id = new int[5];
        for (int i = 0; i 

二、自定义数组:ArrayGroup

1.成员及构造
/**
 * 成员数组
 */
private T[] datas;

/**
 * 无参构造--默认容量10
 */
public ArrayGroup() {
    this(10);
}

/**
 * 一参构造
 * @param capacity 集合容量
 */
public ArrayGroup(int capacity) {
    //实例化数组
    datas = (T[]) new Object[capacity];
}

 @Override
 public String toString() {
     StringBuilder sb = new StringBuilder();
     sb.append(String.format("ArrayGroup:size =%d,capacity=%d\n",size,datas.length));
     sb.append("[");
     for (int i = 0; i 
2.定点添加元素:

思路:定点后的所有元素后移一位,空出顶点位,让待添加元素入驻

01--图解数据结构之数组实现容器
数组定点添加.png
添加方法实现:
@Override
public void add(int index, T el) {
    if (size == datas.length) {
        throw new IllegalArgumentException("Add failed! Array is full");
    }
    if (index <0 || index > size) {
        throw new IllegalArgumentException("Add failed! Make sure index <0 || index > size");
    }
    //从最后一个元素开始,到定点位置元素,后移一位
    for (int i = size-1; i >=index ; i--) {
        datas[i + 1] = datas[i];
    }
    datas[index] = el;
    size++;
}
添加方法测试:
 ArrayGroup arrayGroup = new ArrayGroup<>();
 arrayGroup.addLast("风");
 arrayGroup.addLast("特");
 arrayGroup.addLast("烈");
 arrayGroup.add(1,"捷");
 arrayGroup.addFirst("张");
 System.out.println(arrayGroup);
 //ArrayGroup:size =5,capacity=10
 //[张, 风, 捷, 特, 烈]

3.查找

定点查找

@Override
public T get(int index) {
    if (index <0 || index >= size) {
        throw new IllegalArgumentException("Get failed! Make sure index <0 || index > size");
    }
    return datas[index];
}

定元素查找

 @Override
 public int[] getIndex(T el) {
     //临时数组
     int[] tempArray = new int[size];
     //重复个数
     int count = 0;
     //遍历集合,获取该元素重复个数,及位置数组
     for (int i = 0; i 

4.定点设置
 @Override
 public T set(int index, T el) {
     if (index <0 || index >= size) {
         throw new IllegalArgumentException("Set failed! Make sure index <0 || index > size");
     }
     T oldEl = get(index);
     datas[index] = el;
     return oldEl;
 }

5.定点移除

思路:从删除元素索引的下一位开始到结尾,依次左移

01--图解数据结构之数组实现容器
数组定点移除.png
@Override
public T remove(int index) {
    if (index <0 || index >= size) {
        throw new IllegalArgumentException("Remove failed! Make sure index <0 || index > size");
    }
    T temp = get(index);
    //从删除元素索引的下一位开始到结尾,依次左移
    for (int i = index + 1; i 

6.清空

这里要注意一点,从后往前删除。因为从头删,每次后面都要全部移位,消耗很大。
正向10W数据清空:正向clear:方法耗时:10.549秒
逆向100W数据清空:耗时0,可见天壤之别。所以一个好的算法作用是很大的

@Override
public void clear() {
    for (int i = size-1; i <= 0; i--) {
        remove(i);
    }
    size = 0;
}

7.定点插入集合
@Override
public Group contact(int index, Group group) {
    //从index处遍历本数组,将待插入数据一个一个插入
    for (int i = index; i 

三、测试

    private static void otherTest(ArrayGroup arrayGroup) {
        arrayGroup.addLast("a");
        arrayGroup.addLast("a");
        arrayGroup.addLast("b");
        arrayGroup.addLast("c");
        arrayGroup.addLast("f");
        arrayGroup.addLast("a");
        arrayGroup.addLast("e");
        arrayGroup.addLast("d");

        System.out.println(arrayGroup);
        //ArrayGroup:size =8,capacity=10
        //[a, a, b, c, f, a, e, d]

        //定点删除操作
        String remove = arrayGroup.remove(3);
        System.out.println(remove);//c
        System.out.println(arrayGroup);
        //ArrayGroup:size =7,capacity=10
        //[a, a, b, f, a, e, d]

        //定元素删除
        int a = arrayGroup.removeEl("a");
        System.out.println(a);//0
        System.out.println(arrayGroup);
        //ArrayGroup:size =6,capacity=10
        //[a, b, f, a, e, d]

        //定元素全删除
        boolean ok = arrayGroup.removeEls("a");
        System.out.println(ok);//true
        System.out.println(arrayGroup);
        //ArrayGroup:size =4,capacity=10
        //[b, f, e, d]

        //定点修改
        String toly = arrayGroup.set(3, "toly");
        System.out.println(toly);//d
        System.out.println(arrayGroup);
        //ArrayGroup:size =4,capacity=10
        //[b, f, e, toly]

        //是否存在元素
        boolean cOntains= arrayGroup.contains("b");
        System.out.println(contains);//true

        //定点插入集合
        ArrayGroup arrayGroup2 = new ArrayGroup<>();
        arrayGroup2.addLast("1");
        arrayGroup2.addLast("2");
        arrayGroup.contact(2,arrayGroup2);
        System.out.println(arrayGroup);
        //ArrayGroup:size =6,capacity=10
        //[b, f, e, 1, 2, toly]

        //末尾插入集合
        arrayGroup.contact(arrayGroup2);
        System.out.println(arrayGroup);
        //ArrayGroup:size =8,capacity=10
        //[b, f, e, 1, 2, toly, 1, 2]
        
        //清空
        arrayGroup.clear();
        System.out.println(arrayGroup);
        //ArrayGroup:size =0,capacity=10
        //[]
    }

四、动态数组:

1、扩容方法
/**
 * 扩容 
 *
 * @param newCapacity 新容量
 */
private void grow(int newCapacity) {
    T[] newData = (T[]) new Object[newCapacity];
    for (int i = 0; i 
2、添加满了扩容
 @Override
 public void add(int index, T el) {
     if (size == datas.length) {
         grow((int) (GROW_RATE * datas.length));
     }
3、移除元素后,动态修改总容量
 //缩容
 if (size == datas.length /4 && datas.length/2 !=0){
     grow(datas.length /2);
 }

五、测试ArrayGroup:

方法\数量 复杂度 1000 10000 10W 100W 1000W
addLast O(1) 0.0004秒 0.0025秒 0.0141秒 0.0687秒 1.26014秒
addFirst O(n) 0.0063秒 0.2706秒 19.5379秒 ---- ----
add O(n) -- -- -- -- --
removeLast O(1) 0.0005秒 0.0036秒 0.0091秒 0.02301秒 :0.1607秒
removeFirst O(n) 0.0063秒 0.2771秒 19.7902秒 ---- ----
removeEl O(n) -- -- -- -- --
removeEls O(n) -- -- -- -- --
remove O(n) -- -- -- -- --
clear O(1) -- -- -- -- --
set O(1) -- -- -- -- --
get O(1) -- -- -- -- --
getIndex O(n) -- -- -- -- --

后记、

1.声明:

[1]本文由张风捷特烈原创,各图均由本人亲自所画,转载请注明
[2]欢迎广大编程爱好者共同交流
[3]个人能力有限,如有不正之处欢迎大家批评指证,必定虚心改正
[4]你的喜欢与支持将是我最大的动力

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3.联系我

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raymondxiao518
这个家伙很懒,什么也没留下!
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